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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wozu diese Diode?


Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Ich habe folgende Schaltung vorliegen (s. Anhang) und es würde mich 
interessieren wozu die Diode D954 zw. Basis und Emitter von Q952 gut 
ist. Kann mir das jemand verraten?
Danke schon mal und viele Grüße,
Robotnik

Autor: Unbekannter (Gast)
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Die Zener-Diode über den rechten Relais begrenzt die 
Ausschaltspannungsspitze. Den genauen Wert kann ich nicht lesen.

Auf jeden Fall, wenn der mittlere Transistor leitend wird, wird die 
Basis des rechten Transistors auf Masse gezogen und der rechte 
Transistor spert. Die (durch die Z-Diode begrenzte) Spannungsspitze des 
Relais würde nun über Emitter-Basis des rechten Transistors anliegen. 
Bei mehr als 5 Volt schlägt die aber durch und der Transistor würde 
Schaden nehmen. Das wird durch die Diode verhindert.

Alles im allen eine etwas eigentümliche Schaltung. Man müsste mehr über 
den Kontext der Schaltung wissen, warum dies und jenes so gewählt wurde.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Ach, ich sehe gerade, die Zener-Dioden sind ja als normale 
Freilauf-Dioden verwendet, oder sollen das Schottky-Dioden sein?

grübel

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Unbekannter wrote:
> Die Zener-Diode über den rechten Relais begrenzt die
> Ausschaltspannungsspitze. Den genauen Wert kann ich nicht lesen.

Die Spitze wäre aber negativ, und da der Transistor als Spannungsfolger 
arbeitet, bräuchte man eigentlich garkeine Diode am Relais: Wenn man die 
Basis auf GND legt, zieht die Spule den Emitter auf etwa -0,7V und der 
Transistor leitet wieder und begrenzt so die Spannungsspitze.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Irgendwie spukt bei mir im Kopf rum, dass Induktivitäten beim Abschalten 
umpolen. Dass die Z-Diode dann also in Durchlassrichtung betrieben wird.

Normal, d.h. in Sperrrichtung, wird die Diode betrieben, wenn das Relais 
arbeitet. Weil ein 12V Relais an knapp 30V sonst nicht lang lebt. Das 
erklärt auch die Widerstände.

Autor: holger (Gast)
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Der arme Transistor in der Mitte tut mir echt leid.
100uF geladen mit 30V ist schon nicht ohne. Wenn er den
ohne Vorwiderstand entladen soll, na ich weiss nicht.

Sieht so aus als hätte da jemand nur 12V Relais gehabt
und wollte diese nun unbedingt an 30V betreiben. Deshalb
die Zenerdioden über den Relais. Die dienen auch als
Freilaufdioden. Der Zweck der rechten Diode zwischen
Basis und Emitter erschliesst sich mir auch nicht.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Mir fällt zu der seltsamen Diode auch bloss eine recht schräge Version 
ein: Vielleicht wird ja das rechte Relais dicht neben einem geschalteten 
Magnetfeld betrieben. Dann könnte dessen Induktion in der Relaisspule 
den Transistor erschlagen.

Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Ich vermute die Zenerdioden an den Relais dienen einerseits zur 
bereitstellung der 12V, da es sich um 12V Relais handelt, andererseits 
dienen sie wohl als Freilaufdioden. Was mich interessert ist die D954 am 
Transistor Q952. Soll das vieleicht irgend eine eine komische 
Gegenkopplung sein?

Autor: Rödelheinz (Gast)
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Das is einfach ein doofe Schaltung von einem Fachhochschulabsolventen.
Die haben nie Plan von nix was.
Das die mehr praxisbezug haben wie die von Uni war mal vor 20 Jahren!

Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Oder aber, kann es sein dass die D954 eine niedrige Durchbruchspannung 
hat und so verhindert, dass der Elko auf die vollen 30V aufgeladen wird? 
Die Diode hat blöderweise keine Beschriftung, so dass ich davon 
ausgegangen bin, dass es eine standerd-Schaltdiode ist.

Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Die Schaltung stammt übrigens aus einem Mitsubishi Rückpro Monitor. Ich 
glaube nicht dass dort in der Entwicklung dumme Leute arbeiten ;-)
Die Schaltung ist offensichtlich für den Softstart zuständig: das Erste 
Relais schaltet die gesamte Last zuerst über einen 4R7 15W Widerstand, 
das Zweite schließt diesen anschließend kurz. So wird vermutlich beim 
Einschalten die Stromspitze unterdrückt. Aber wozu ist die Diode gut?? 
Im Tietze Schenk habe ich auch nix vergleichbares gefunden.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Unter der Annahme, dass Mitsubishi hier keinen Azubi sich austoben 
liess, können wir die Frage ja gleich mal ein Stück erweitern: Warum 
handelt es sich um 12V-Relais mit Vorwiderständen und 
Spannungsbegrenzern und nicht, wie man bei 30V eigentlich erwarten 
sollte, um 24V Relais mit normalen Freilaufdioden?

Autor: TOM (Gast)
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@Andreas
Vielleicht liegen im ersten Moment, in dem alles über die 4R7 betrieben 
wird noch nicht die volle Spannung von 30V an 24V Relais würden nicht 
anziehen.

Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Vieleicht aus Kostengründen?
Die 30V (nicht stabilisiert) sind auch kein wirklich verlässlicher Wert. 
Die habe ich im Leerlauf an dem StandBy-Trafo gemessen, der das Ganze 
speist. Vermutlich sinkt die Spannung unter Last auf einen wesentlich 
niedrigeren Wert, so dass die 12V Relais doch besser dimensioniert sind 
als 24V Typen.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Noch eine mögliche Antwort:
Die "Z-Dioden" sind doch vom Schaltzeichen her Schottkydioden. Mit ihrer 
niedrigeren Durchlassspannung lassen sie den Strom im  Relais etwas 
langsamer abklinegen als Si-Dioden und verlängern auf diese Weise die 
Abfallzeit des Relais.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Zur vermutlichen Funktion der Schaltung:
Wenn das Signal SW hi ist, zieht das linke Relais an, das rechte nicht, 
weil keine Spannung am 100-uF-Kondensator entsteht.
Wenn das Signal SW auf low geht, fällt das linke Relais ab, die Spannung 
am 100uF-Kondensator steigt über den 2,2 kOhm-Widerstand an. Der 
Emitterfolger trennt die Spannung belastungsmäßig vom Relais, das 
entsprechend der Zeitkonstante 100 uF/2,2kOhm verzögert anzieht.

Autor: Andreas K. (a-k)
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peter-neu-ulm wrote:

> Die "Z-Dioden" sind doch vom Schaltzeichen her Schottkydioden.

Spiegelverkehrte Schottky-Dioden. Die Linien bilden ein Z, kein S.

Autor: Andreas K. (a-k)
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peter-neu-ulm wrote:

> Zur vermutlichen Funktion der Schaltung:

Nicht nach der Funktion der Schaltung insgesamt war gefragt, sondern 
nach den Funktion der seltsam anmutenden E-B Diode.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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@ a-k

Das Schaltzeichen für die Schottkydiode ist eh keine Norm, weshalb also 
über "spiegelverkehrt" gakeln ?

Das mit der Diode (Verpolungsschutz U-BE ) ist wohl klar, nur weshalb 
soll ich nicht, wenn mehrmals vorher über die Funktion der Schaltung 
geredet wurde, auch mal dazu was sagen ?

Ubrigens: Wenn man 12V- Relais mit 33 V ansteuert, ist die 
Stromanstiegsgeschwindigkeit dreimal so groß, das Relais zieht schneller 
an. Wegen der Überspannung muss der Strom im Relais dann aber mit 
Vorwiderständen auf den Anzugsstrom begrenzt werden, dafür die 
47-ohm-Widerstände.

Autor: gast (Gast)
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ich kann nicht verstehen, warum als Freilaufdiode Z-Diode verwendet 
wird? das kann doch eine ganz normale Diode (günstiger) auch tun.
man sieht auf schaltplänen für z.B. elektro-mechanische Kupplungen, die 
sich schnell lösen sollen, die Verwendung von Zener. Eine Zener-Diode 
kann eine praktisch beliebige Gegenspannung (je nach Wahl) für die 
Induktivität erzeugen. Eine Diode hat dagegen ihre 1...2.5V (je nach 
Strom). Somit kann mit einer Z-Diode der Strom viel schneller abgebaut 
werden.
Ich weiss nicht, wer die Schaltung gemalt hat. Es bieten sich mehrere 
Antworten an:
* man hatte kein Symbol für normale Dioden
* man hatte nur Z-Dioden da
* man wollte Relay schnell öffnen lassen aber die Verwendung von Z-Diode 
missverstanden

Autor: Gast2 (Gast)
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Hmmm ... Mitsubishi ... also aus dem KFZ-Bereich?
wieso dann 30V ?¿

Autor: Matthias (Gast)
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Die Schaltung schonmal mit PSPICE simuliert? Und das einmal mit und 
einmal ohne Diode? Dann sollte eigentlich ersichtlich sein was für eine 
Funktion die Diode hat.

Autor: gast (Gast)
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ich hab mir jetzt nicht alles durchgelesen, aber wenn ich ein relais mit 
diode sehe, denk ich immer an freilaufdiode, also einfach mal google 
bedienen

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